في شبكية العين الظهارة الصبغية (RPE) تعتبر بديلا الاستراتيجيات والعلاج الجيني لعدة ظروف التنكسية الشبكية. للترجمة السريرية، يطلب من النماذج الحيوانية عين الكبيرة لدراسة التقنيات الجراحية المطبقة في المرضى. هنا نقدم نموذجا أرنب لعملية جراحية تحت الشبكية الموجهة نحو زرع RPE، التي هي متعددة وفعالة من حيث التكلفة.
عمر بتحلل البقعة الصفراء (AMD)، والتهاب الشبكية الصباغي، وغيرها من الأمراض ذات الصلة RPE هي الأسباب الأكثر شيوعا لفقدان لا رجعة فيها البصر عند البالغين في البلدان المتقدمة صناعيا. يبدو RPE زرع أن يكون العلاج واعد، لأنها قد تحل محل RPE مختلة وظيفيا، واستعادة وظيفتها، وبالتالي الرؤية.
نحن هنا تصف طريقة لزرع أحادي الطبقة RPE مثقف على سقالة في الفضاء تحت الشبكية (SRS) من الأرانب. بعد أن تم تسليم xenotransplants استئصال الزجاجية في SRS باستخدام مطلق النار حسب الطلب تتألف من فوهة معدنية 20 عيار مع المكبس المغلفة تترافلوروإيثيلين (PTFE). هذه التقنية الحالية تطورت في أكثر من 150 عملية جراحية أرنب أكثر من 6 سنوات. بعد الجراحة المتابعة يمكن الحصول عليها باستخدام غير الغازية ومتكررة في مجال التصوير فيفو مثل مجال الطيفي الضوئي المقطعي التماسك (SD-أكتوبر) تليها الأنسجة الثابتة الارواء.
عشرطريقة البريد لديها خطوات واضحة المعالم لسهولة التعلم وارتفاع معدل النجاح. تعتبر الأرانب العين نموذج حيواني فائدة كبيرة في الدراسات قبل السريرية للترجمة السريرية. في هذا السياق الأرانب هي بديل فعالة من حيث التكلفة وربما مريحة لنماذج حيوانية عين الكبيرة الأخرى.
، الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD) هو السبب الأكثر شيوعا لضعف البصر لدى البالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 50 أو كبار السن في الدول المتقدمة صناعيا، لأنه يسبب فقدان الرؤية المركزية. حوالي 15٪ من هؤلاء المرضى يعانون من شكل "الرطب" من هذا المرض، والتي تنبع من اتساع الأوعية الدموية المشيمية ويعطل وظيفة شبكية العين 1. هذا البديل يمكن علاجها عن طريق العلاج فعال للغاية مع تكرار الحقن داخل الزجاجية المخدرات antiangiogenic 2. ومع ذلك، فإن الغالبية العظمى من المرضى (~ 85٪) يعانون من شكل جاف، التي تتميز الودائع خارج الخلية (على سبيل المثال، براريق شفافة) تحت الظهارة الصبغية الشبكية (RPE). هذه الودائع تسبب ضعف RPE يؤدي إلى ضمور الشبكية في البقعة. ونظرا لعدم وجود أي خيارات علاجية العلاجية، تطورت AMD في حقل الأبحاث بشكل مكثف النامية، حيث يتم اختبار العديد من الطرق العلاجية العلاجية المختلفة. الجراحية استبدال RPE هوواحدة إمكانية المستقبل جذابة لهزيمة هذا المرض الموهن 3.
ذاتي زرع RPE تحت الشبكية محل RPE مختلة أو فقدت في البقعة، ولديه القدرة على استعادة وظيفة فسيولوجية لها 4-9. وكان لهذه التقنية الجراحية انفراجة مع وضع بروتوكولات RPE التمايز من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (HESC) والتي يسببها الخلايا الجذعية المحفزة (IPSC)، مما يتيح للعالم مصدر خلية غير محدود من RPE لزرع 10. ومن المسلم زرع RPE الآن كتطبيق جذابة الأول في الإنسان عن الخلايا الجذعية المستمدة العلاجات. تقدم العين الوصول جراحية ممتازة ومتطورة في أدوات الرصد الجسم الحي 11-13.
لزرع RPE، طريقة واحدة هي مع التسليم مينيملي يستخدم تعليق الخلية، بدلا من ذلك، للحفاظ على أفضل الخصائص RPE وظيفة زرع، فاي آرتي SUBSTR CIAL الناقلويجري النظر آتش (السقالات) لاستبدال RPE 4،14،15. مطلوبة نماذج حيوانية كبيرة من أجل التحقق من قبل السريرية، بعد معلومات تقنية مفصلة على التعامل مع الحيوانات وتقنية جراحية مفقود حتى الآن 16-23.
نحن وغيرنا 11،24 على الرغم من بعض الأدلة التي تثبت العكس 25، يقترح استخدام الركيزة الناقل بعد مرنة جامدة لأنها توفر معالجة أكثر أمانا، ويحافظ على سلامة أحادي الطبقة وظيفة. مع مرور الوقت اختبرناها عدة أدوات مصممة خصيصا والتقنيات المساعدة لزرع الخلايا حاملة زرع RPE تدعمها في الفضاء تحت الشبكية (SRS). نحن استخدمت تسجيلات الفيديو أثناء العملية، في الجسم الحي تنظير العين المسح بالليزر جنبا إلى جنب مع نطاق طيفي التصوير المقطعي التماسك البصري (سلوفاكيا / SD-أكتوبر)، والأنسجة لتقييم مدى نجاح زرع 14،26،27. هنا نقدم توصية الحالية لدينا لزراعة RPE تحت الشبكية في الأرانب،والتي تم اختبارها في 5 سلالات الأرانب مختلفة، 7 المواد الناقل خلية ومصادر خلية 4 RPE في أكثر من 150 إجراءات.
باستخدام نموذج أرنب، وتقدم طريقة آمنة وقابلة للتكرار للتسليم transvitreal من RPE مثقف على حاملات خلية في الفضاء تحت الشبكية بأداة مطلق النار مصمم خصيصا. يقدم الطريقة الموصوفة تقنية جراحية قصيرة / الأمثل للتعلم سهلة، لأنها تنطوي على التقنيات القياسية في استئصال الزجاجية مع المناورات تحت الشبكية. ومما يسهل النتيجة إلى حد كبير واجهة الشبكية والجسم الزجاجي نظيفة، وحقن داخل العين أن تتجنب الاضطرابات السوائل اكثر من موقع الزرع، الأمر الذي أدى فقاعة انفصال الشبكية (BRD) في IOP منخفضة، ومنع شبكية العين وتلف الصلبة من خلال جفاف، وتحديد المواقع المناسبة للأرنب.
نحذر لكن، وكما العديد من المضاعفات داخل المنطوق قد تحدث في أي وقت، مما يعوق نجاح زرع، على سبيل المثال داخل النزيف العين، والتخدير يتلاشى من خلال خطوات حيوية مثل زرع، وانهيار من BRD بسبب التلاعب أداة أو نقص الضغط في العين، صوفاة abbit المناسب لجرعات زائدة من التخدير، وانخفاض ضغط الدم خلال عملية طويلة يسبب تلف في الدماغ ميتة، أو ارتفاع الحرارة. بعد هذه المضاعفات انخفاض مع مرور الوقت حيث يتم معالجتها بسرعة أنها وحلها عن طريق زيادة خبرة الفريق الجراحي.
يمكن تخفيض بعض المضاعفات من خلال اتباع بعض بسيطة، لكنها حاسمة الخطوات. زيوت التشحيم وينبغي أن يضاف كل 5-10 دقيقة لمنع القرنية وتلف الصلبة والملتحمة خلال العملية، والحفاظ على وسائل الاعلام داخل العين واضحة، والمجففة / الصلبة اسودت قد يكون سبب تفزر الجرح، وهذا بدوره يؤدي إلى نقص الضغط في العين و / أو تسرب أثناء العملية من sclerotomies. وينبغي أن يضاف الهيبارين لمنع تشكيل الفيلم الفيبرين أن يجعل غرس تحت الشبكية بشكل خاص تحديا واضاف في وقت واحد ادرينالين للحد من نزيف تحت الهيبارين 16. مرات الهيبارين طويلة جدا / ادرينالين التعرض (> 1 ساعة) وينبغي تجنب لمنع إيدي القرنيةأماه من قبل المعاوضة البطانية 33، أزمة ارتفاع ضغط الدم أو الوفيات أثناء العملية. يجب أن يتم تنفيذ إزالة زجاجي دقيق في الصك (دخول) الميناء لتجنب شبكية العين و / أو مفارز المشيمية. وينبغي الإشارة الأدوات داخل العين باتجاه القطب الخلفي لتجنب عدسة اتصال (يسبب تشكيل الساد علاجي المنشأ) أو (دخول موقع) الضرر في شبكية العين. وينبغي أن تستخدم على الجانب الميناء ضخ قنية داخل العين، كما أنه خفف من التيار النفاث في جميع أنحاء منطقة الزرع، وبالتالي منع تمزيق غير المنضبط للretinotomy، وانهيار BRD. BRD الاستقراء في خط الوسط (محور عمودي من العصب البصري) أو بالقرب من الألياف البصرية medullar ينبغي تجنبها لمنع انفصال الشبكية علاجي المنشأ واسعة النطاق. وأخيرا، أخيرا وليس آخرا يجب أن يكون ذلك حافزا BRD في IOP منخفضة، لتجنب حقن BSS تحت الشبكية باستخدام معدلات تدفق المفرطة التي قد تؤدي إلى تلف شبكية العين (على سبيل المثال، التي تمتد).
العديد من المتغيرات دراسة مثل كاري خليةالمتغيرات ص، الجنين، الكبار أو الخلايا الجذعية المستمدة مصادر الخلايا RPE، والخيارات للمناعة، وما إلى ذلك، يمكن استكشاف 14،26،27،34. مزيد من التحسين مثل أساليب الثقافة RPE خالية من المصل، توصيف xenoRPE في الفضاء تحت الشبكية، وإزالة طبقة RPE المضيف 14 أو استراتيجيات لمرسى زرع والعمل الحالي في التقدم.
حتى الآن تم استخدام الأساليب المذكورة في 5 سلالات الأرانب مختلفة، بما في ذلك نذل شينشيلا، شينشيلا نذل / الهجينة KBL، نيوزيلندا الأبيض / الصليب الأحمر، نيوزيلندا الأبيض (البيضاء) والهولندية مربوط. وتعمل كل من ذكور وإناث الأرانب على، مع الأرانب لا يقل عن 1.5 كجم أو 2 أشهر من العمر (اعتمادا على الأنواع). وكانت معظم العمليات الجراحية على الأرانب المصطبغة (شينشيلا شرعي أو غير شرعي الهجينة شينشيلا) مع الأوزان بين 2،5-3 كغ.
يبدو كل من سلالات الأرانب وقد أتيحت لنا الفرصة للعمل مع الحصول على بعض الخصوصيات. ونظرا لexclusإيف توافر الأرانب المصطبغة من سلالة شينشيلا شرعي في ألمانيا في 2009-13، قمنا بجمع أكثر خبرة مع هذه الحيوانات. ومما يؤسف له أنه لم يعد متوفرا، منذ أن تم التوقف عن تربية، ولكن يقارن بشكل جيد للغاية لنيوزيلندا الأبيض / الصليب الأحمر باستثناء الصلبة سمكا أكثر فائدة وأحجام العين أكبر في هذه الأخيرة. شينشيلا الهجينة نذل لها تشكيل الليفين أثناء العملية هامة وتتطلب استخدام الهيبارين / ادرينالين على النحو المبين أعلاه لضمان المناورات تحت الشبكية ناجحة. كما تم تنفيذ هذا البروتوكول في الأرانب البيضاء غير الصباغية (نيوزيلندا الأبيض)، وخلق ولكن BRD بشكل خاص، وغرس تحت الشبكية هو أكثر تحديا نظرا انخفاض تقدير التباين. لم جدوى الأمر الذي أدى إلى انفصال الجسم الزجاجي الخلفي لا يبدو أرنب سلالة تعتمد في أيدينا.
ومن المرجح تسليم تحت الشبكية Transvitreal الاستراتيجية الجراحية في المستقبل الاختيار نظرا لأنه هو الأكثر بالاتصالات على الطريق في الوقت الحاضر سريريا للوصول إلى شبكية العين. ونتيجة لذلك تعرض العديد من المجموعات الأخرى مثل هذه التقنيات لRPE مثقف على الناقل يدعم في 11،15،23،35 العمل الحيوان. Aramant وآخرون. 36 يكون أداة، الأمر الذي يضع بدلا من يدفع مغلفة هيدروجيل زرع بهم لينة إلى الموقع المستهدف تحت الشبكية. تصميم تومان وآخرون. ويستخدم ملعقة جوفاء، الذي يطلق الكسب غير المشروع التي تدعمها الناقل من خلال تعويم تشغيله من خلال حقن السوائل 19. تتطلب كلا من الاستراتيجيات السابقة الإدراج تحت الشبكية من الصك، الذي من وجهة نظرنا هو أكثر عرضة للمضاعفات، بالمقارنة مع أداة appositioned epiretinally. وصف مونتيزوما وآخرون. 22 صكا الواضع تحت الشبكية لتوصيل زرع رقاقة تحت الشبكية في الخنازير ولكن لم تنشر أية أعمال أخرى منذ ذلك الحين إلى حد علمنا. لقد كنا قادرين على تمديد تقنية وصفها مع بعض التعديل لخنزير.
jove_content "> لدينا شركات الخليوي المفضلة هي 10 ميكرون سميكة البوليستر تيريفثاليت (PET) الأغشية. ومن وجهة النظر الجراحية، وهذه المواد لها المعلمات صلابة ومرونة مواتية، بالإضافة إلى تنوعها واسع خلال تجارب زراعة الخلايا. لقد وجدنا تجارب مماثلة مع tetrafluoroethylene موسع (EPTFE) 37 أو ألياف نانوية الأغشية electrospun من PET، بولي حامض اللبنيك / capronolactic (PLCL) أو بولي – اللبنيك-ك-حمض الجليكوليك (PLGA)، وكذلك ألياف نانوية مركب (PLGA أو PET) وسامسونج PET 26 عندما وتستخدم الأغشية PET مع شركائنا المعدنية أداة مطلق النار، لديهم ميل عرضي لعرض تهمة الكهربائي، الذي يتحدى قذف بهم من مطلق النار (27). ويمكن في أيدينا لا يكون مزروع سامسونج الأغشية بوليميد في الفضاء تحت الشبكية مع البروتوكول المشار إليها أعلاه ( مخطوطة في الإعداد).MARMOR وآخرون. وقد درس منهجي قرار يتخذ العفويrption من السوائل تحت الشبكية في علاجي المنشأ مفارز شبكية محلية 38-41. حتى بعد التلاعب في الفضاء تحت الشبكية وجدت هذه لاستيعابها بعد يوم بعد العملية الجراحية 4 في العمليات الجراحية هادئ. لم يتم تنفيذ الليزر تثبيت الشبكية لتأمين حواف retinotomy. على الرغم من الحدس بالمقارنة مع الجراحة الإنسان، ليس مطلوبا دكاك الهواء / الغاز. ما لم يمكن تحقيقه إزالة دقيقة من زجاجي الطرفية، وخاصة في الربع متفوقة، وهذا قد يؤدي في الواقع في البكاء في شبكية العين العملاقة الناشئة من موقع retinotomy. ينصح فقط من أداء تبادل الهواء السائل مع لاحقا 20٪ SF6 دكاك الغاز لإنقاذ أثناء العملية مفارز شبكية العين علاجي المنشأ أو في حال يحتاج إلى موقف زرع خاص لتأمينها.
على الرغم من أن الاجتثاث التي يسببها ميكانيكيا من العصبية في الشبكية يمكن أن يسبب RPE ومستقبلة للضوء الضرر في الأرانب 42،43، مداه يختلف إلى حد كبير (حتى مع BSS العادية) ديمعلقة على عوامل مثل نوع IOP، حقنة المستخدمة، حجم الحقن مع شبكية العين مما يتسبب تمتد، وما إلى ذلك. لقد اختبرنا أيضا في كثير من الأحيان أوصى كا / المغنيسيوم خالية BSS سهلت مفرزة 42-44، ولكن وجدت أنه يتسبب في أثناء العملية عتامة عدسة (وخاصة مع درجة حرارة مرتفعة)، وبشكل ملحوظ يؤخر أو حتى يضعف الشبكية إعادة المرفق 27. لذلك يوصى حجم 30 ميكرولتر من BSS منتظمة مع حقنة 100 ميكرولتر – حقن تحت الشبكية بطء 20؛ يجب أن تكون الحركات حقن إبرة ضئيل جدا الأختام retinotomy من حوله، ومنع الضرر غشاء بروك. يمكن حل بعض الضرر علاجي المنشأ من قبل RPE التئام الجروح، والحفاظ النسبي لوحظ من سمك ONL بعد إعادة المرتكز، تشير إلى أن RPE / مبصرة مجمع يمكن أن يتسامح مع هذا الانخفاض، كما هو موضح أيضا من قبل الآخرين 45.
العلاجات المستندة إلى الخلايا أو الأطراف الصناعية الشبكية تتطلب أنيما قبل السريريةل اختبار قبل موافقة الجهات التنظيمية وتبدأ دراسات سلامة الإنسان. تختلف السابق من بلد إلى بلد. نموذج الأرنب هو موضح هنا قد يكون بمثابة منصة فعالة من حيث التكلفة وأقل تحديا لإقامة أو حتى تنفيذ جميع متطلبات الجهات الرقابية. وعلاوة على ذلك، قد تكون في وقت لاحق لتدريب الجراحين في التجارب السريرية متعددة المراكز في نهاية المطاف أو إدخال مزيد من التحسينات التقنية على طول الطريق.
The authors have nothing to disclose.
بدعم من منح مؤسسة روديغر في عام 2008 و 2010 (BVS)، BONFOR / Gerok للمنح الدراسية O-137.0015 (BVS)، BONFOR / Gerok للمنح الدراسية O-137.0019 (FT)، الألمانية للبحوث / DFG (BVS) STA 1135 / 2-1، والصينية مجلس المنح الدراسية رقم 2008627116 (ZL) ومنحة غير مقيدة Geuder AG، هايدلبرغ (الشكل 2). أعضاء المختبر H. Skottman، ولقد تم الاعتراف جامعة تامبيري فنلندا بامتنان لتوفير حس المستمدة RPE هو مبين في الشكل 2.
s30 ultrasonic cleaning unit | Elmasonic | 100 4631 | 2.75L |
DE-23 autoclave | Systec | C 2209 | 23L |
Syringe | BD | 300013 300995 301285 300294 300330 |
1ml x3 2ml x3 5ml x1 10ml x1 20ml x1 |
Needle | BD | 305196 305136 |
18G x 1 27G x5 |
Scalpel | Feather | 2975#20 | blade#20 x3 |
Surgical drape | HARTMANN LOHMANN & RAUSCHER |
277 502 25 440 |
60×40 cm x2 12×17 cm |
Ocular sticks | LOHMANN & RAUSCHER | 16 516 | 66×5 mm |
Twister gauze sponges | HARTMANN | 481 274 | x2 |
Closure strips | HARTMANN | 540 686 | x4 |
Opmi Visu CS Microscope | Zeiss | N/a | incl. fundus imaging system BIOM II |
Chandelier endoillumination | Geuder | G-S03503 + G-S03504 |
25G incl. trocar |
Light machine | Geuder | G-26033 | Xenotron III |
Vitrectomy machine | Geuder | G-60000 | MegaTRON S4 S4/ HPS |
Vitrector | Geuder | G-46301 | MACH2 vitreous cutter 23G |
Venturi cassette | Geuder | G-60700 | |
Sideport-infusion cannula | Geuder | custom | 1x23G |
3-0 silk suture | ETHICON | V546G | x1 |
Caliper | Geuder | G-19135 | x2 |
Vannas scissors | Geuder | G-19777 | x1 |
Sclerotomie blade | Ziemer | 21-2301 | 1x23G 1x20G |
7-0 silk suture | ETHICON | EH6162H | x1 |
Needle holder | Geuder | G-32320 | x2 |
Iris forceps | Geuder | G-18910 | x1 |
Colibri forceps | Geuder | G-18950 | x1 |
Extendible subretinal injection needle | DORC | 1270.EXT | 41G |
VR scissor | Geuder | G-36542 | 25G |
Grieshaber forceps holder | Alcon | 712.00.41 | 23G |
Curved scissor forceps tips | Alcon | 723.52 | 23G |
Implant loading station | Dow Corning | 3097358-1004 | SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit |
blunt oval implant trephine | Geuder | custom-made | 2.4 x 1.1 mm |
Shooter dummy | Geuder | G-32227 | x1 |
Shooter | Geuder | G-S03443 | x1 |
Flute needle | DORC | 1281.SD | 20G (Vacuum) |
Manual microliter syringe | Hamilton | 24535 | 100µl |
Tissue culture plates | Greiner bio-one | 664160 | 100 x 20 mm |
Spectralis Multi-Modality Imaging System |
Heidelberg Engineering |
N/a | Spectralis HRA + OCT |
Drugs and solutions | |||
Name | Company | Active agent | Comments |
Mucadont-IS | Merz Hygiene | virucidal instrument disinfectant | 2L |
Mucocit T | Merz Hygiene | Aldehyde-free instrument disinfectant | 2L |
Ketamin 10% | WDT | Ketamine | 10ml (100mg/ml) |
Domitor | Orion Pharma | Medetomidine hydrochloride | 10ml (1mg/ml) |
Antisedan | Orion Pharma | Atipamezole hydrochloride | 10ml (5mg/ml) |
Neosynephrin POS 10% | URSAPHARM | Phenylephrine HCl | 10ml |
Mydriacyl | Alcon | Tropicamid | 10ml (5mg/ml) |
Methocel 2% | Omni Vision | hydroxypropyl methylcellulose | 10g |
PURI CLEAR | ZEISS | Balance salt solution (BSS) | 500ml |
Glucose 5% | B.Braun | Glucose 5% solution | 100ml |
Heparin-Natrium-25 000 | Ratiopharm | Heparin | 5ml (2500 unit/ml) |
Suprarenin | SANOFI | Epinephrine | 1ml (1mg/ml) |
Triamcinolone | University of Bonn pharmacy | preservative-free Triamcinolone | 1ml (40mg/ml) |
Isoptomax eye ointment | Alcon | dexamethasone 1 mg/g neomycin sulfate 3,500 IU/g polymyxin B sulfate 6,000 IU/g |
10ml |
Betaisodona | Mundipharma | Povidon-Iod | 30ml (1g/10ml) |
Optive | ALLERGAN | sodium carboxymethylcellulose glycerol | 10ml |